JP2005201962A - 電気光学装置及びその駆動方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 自発光素子を備えるプリンタヘッドやディスプレイ等の電気光学装置において、発光素子の発光状態を検出する。
【解決手段】 電気光学装置は、基板上の表示領域に所定パターンで配列され発光素子を夫々含む複数の画素部と、表示領域に重ねられており、複数の画素部から夫々発光された光を透過すると共に一部を内部反射する透明媒質からなる板状部材と、内部反射され且つ板状部材の内部を介して表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出する光検出手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel）、発光ダイオードディスプレイパネル及びフィールドエミッションディスプレイ（Field Emission Display）パネル、並びにプリンタヘッドなどの電気光学装置及びその駆動方法、並びにそのような電気光学装置を備えた各種電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置には、表示領域における各画素部毎に発光素子を備えた装置がある。例えば、特許文献１及び特許文献２には、該複数の発光素子を線状に配列させることによって構成されたプリンタヘッドが開示されている。そして、プリンタヘッドにおける複数の発光素子のうち所定数の発光素子に対して光センサを設け、その発光状態を光センサによって検出し、該発光状態に応じて各画素部における輝度を調整する。特に、特許文献２によれば、光センサによって、発光素子の感光体とは反対側の端面から発光される光が検出される。

また、電気光学装置を用いてディスプレイを構成する場合、複数の発光素子は平面状に配列される。特許文献３及び特許文献４によれば、このようなディスプレイの表示領域に入射する外光を検出することで、各画素部における輝度を調整する技術が開示されている。

特開平３−４４１６４号公報 特開平５−２９４００６号公報 特開平５−２２７４９７号公報 特開平１１−２８２４０４号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２によれば、各発光素子毎に光センサが設置されるため、プリンタヘッドの製造において、生産コストが増加すると共に、製造工程が煩雑となり、且つ生産性も低下する。また、特許文献２によれば片面発光の発光素子を用いる場合には、該発光素子の発光状態を検出することが出来なくなる。更に、薄膜技術を用いて各画素部に光センサを作り込む技術も開発されているが、実用化するのは困難な状況にある。

本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、表示領域に入射する外光や各画素部における発光素子の発光状態を簡易な構成により検出することが可能な電気光学装置及びその駆動方法、並びにそのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上の表示領域に所定パターンで配列され発光素子を夫々含む複数の画素部と、前記表示領域に重ねられており、前記複数の画素部から夫々発光された光を透過すると共に一部を内部反射する透明媒質からなる板状部材と、前記内部反射され且つ前記板状部材の内部を介して前記表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出する光検出手段とを備える。

本発明の電気光学装置では、前記基板上の表示領域に、複数の画素部は、所定パターンとして線状に或いは平面状に配列されて形成される。

また、表示領域に重ねられた板状部材は、好ましくは、前記基板に対向して設けられ、発光素子を封止して保護するための封止基板として構成される。

当該電気光学装置の駆動時、各画素部において発光素子が発光して点灯することにより表示が行われる。各画素部より発光した光の大部分は表示光として、板状部材を透過して出射される。他方、各画素部より発光した光の一部は、表示光として出射されるのではなく、例えば板状部材と空気との界面などで、板状部材において内部反射されることにより該板状部材を介して表示領域の各辺に到達する。前記基板上の所定位置には、フォトダイオード等を含む光検出手段が配置されており、前述の如く板状部材で内部反射されて表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出する。

従って、本発明の電気光学装置によれば、複数の画素部における発光状態を夫々検出することが可能となる。また、各画素部において発光素子毎に光検出手段を設ける構成と比較して、より容易に低コストで、電気光学装置を製造することが可能となる。更に、片面発光の発光素子が画素部に形成されている場合も、その発光状態を検出することができる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記複数の画素部は、前記所定パターンとして平面状に配列されている。

この態様によれば、平面状即ち２次元的に配列された複数の画素部を有する当該電気光学装置を用いたディスプレイにおいて、例えば赤色に相当する光を発光する発光素子が形成された赤色（Ｒ）用画素部、緑色に相当する光を発光する発光素子が形成された緑色（Ｇ）用画素部、及び青色に相当する光を発光する発光素子が形成された青色（Ｂ）用画素部を含む複数の画素部によって、文字や画像を白黒で又はカラーで表示することが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の画素部は、前記所定パターンとして線状に配列されている。

この態様によれば、線状即ち１次元的に配列された複数の画素部を有する当該電気光学装置を用いて、例えばラインプリンタヘッドを構成することが可能となる。この場合、線状に配列された複数の画素部を夫々、選択的に点灯させ、各画素部より発光された光を感光体に照射させる。そして、該感光体において光が照射された表面に形成された像をトナーで現像して、転写器で印刷用紙に転写させる。

また、例えば直線状に配列された複数の画素部の両端側に光検出手段を設けるようにすれば、後述の導光手段は不要となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記内部反射され且つ前記一辺における前記板状部材から出射される光を、前記一辺に沿って導く導光手段を更に備え、前記光検出手段は、前記一辺の端に配置されており、前記導光手段により前記一辺に沿って導かれた光を検出する。

この態様によれば、導光手段は例えばアクリルを材料とする透明媒質によって構成される。該導光手段に、板状部材において内部反射されることにより表示領域の一辺に到達し、板状部材から出射された光を入射させることにより、表示領域の一辺より光検出手段に到達するまでの光の損失を少なくすることが可能となる。従って、表示領域の一辺に到達した光を、確実に且つ効率良く検出することが可能となる。特に、複数の画素部が平面状に配列された電気光学装置を用いて、比較的サイズの大きいディスプレイを構成した場合には、導光手段が設けられるのが好ましい。

尚、導光手段に対して反射シートや拡散シートを設けるようにしてもよい。これにより、導光手段を経由して光検出手段に到達するまでの光の損失をより少なくすることが可能となる。

また、好ましくは、板状部材において、表示領域の一辺に到達する光が出射する表面に対して、空間を設けて導光手段を配置する。このようにすれば、板状部材より出射された光を導光手段に大きい角度で入射させることが可能となる。

この、導光手段が設けられる態様では、前記板状部材は、前記発光素子を封止する封止基板からなり、前記透明媒質は、前記導光手段の屈折率より小さい屈折率の透明材料を用いて構成されるようにしてもよい。

このように構成すれば、板状部材において、表示領域の一辺に到達する光が出射する表面に隣接して導光手段が設けられる場合、導光手段内に入射された光が、導光手段と板状部材との界面に、臨界角より大きい角度で入射されることにより、導光手段内で光を全反射させることができる。即ち、光ファイバの要領で導光手段内で光を全反射させつつ光検出手段にまで伝達させる構成とすることも可能となり、導光手段を経由して光検出手段に到達するまでの光の損失を少なくして、光検出手段によって検出可能な光の量をより多くすることが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の画素部を夫々発光させて点灯させるための駆動信号を生成して、前記複数の画素部に夫々供給する駆動部を更に備える。

この態様によれば、各画素部には、例えば駆動信号に応じて所定量の電流が供給され、該供給された電流に応じて発光素子が発光する。従って、駆動部において駆動信号を生成する際、例えばその電流値を調整して、該駆動信号を複数の画素部に夫々供給することによって、各画素部の輝度を調整することが可能となる。

この、駆動部を更に備える態様では、前記光検出手段が、前記光の検出に応じて出力する検出信号に基づいて、前記画素部における発光を補正する補正信号を生成して、前記駆動部に供給する制御部を更に備えており、前記駆動部は、前記補正信号に基づいて前記駆動信号を補正するように構成してもよい。

このように構成すれば、各画素部における発光状態に応じて、該画素部の輝度を調整することが可能となる。

ここで、当該電気光学装置の駆動により、各画素部における発光素子は劣化して、その発光状態も変化する。複数の画素部が線状に配列された当該電気光学装置を用いてラインプリンタヘッドを構成する場合、各画素部における発光素子の劣化に伴い、良好な印刷を行うことができなくなる恐れがある。他方、複数の画素部が平面状に配列された当該電気光学装置を用いてディスプレイを構成する場合、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の各種で画素部における発光素子の寿命は異なる。従って、良好な画像を表示させるためには、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の各種毎に発光素子の劣化の程度を検出して、その発光を補正する必要がある。

この態様では、光検出手段から、該光検出手段が検出した光の量に応じた電流値の検出信号が出力される。制御部は、検出信号の電流値より各画素部における発光状態を検出して、補正信号を生成する。駆動部は、補正信号に基づいて、例えば駆動信号の電流値を調整して、該駆動信号を出力する。

従って、この態様によれば、当該電気光学装置を用いてプリンタヘッドを構成する場合、各画素部の輝度を調整することにより良好な印刷を行うことが可能となる。

また、当該電気光学装置を用いてディスプレイを構成する場合も、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の各種毎に発光素子の劣化の程度を検出して、各画素部毎に輝度を補正することが可能となる。よって、表示領域において高品質な画像表示を行うことが可能となる。

この、補正信号に基づいて駆動信号を補正する態様では、前記光検出手段は、前記複数の画素部の消灯時、前記板状部材に入射する外光のうち、該板状部材において内部反射され且つ前記板状部材の内部を介して前記表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出するように構成してもよい。

このように構成すれば、表示領域において板状部材に入射される外光を検出することが可能となる。制御部は、検出信号の電流値より、板状部材に入射される外光の量を検出して、補正信号を生成する。そして、駆動部において補正信号に基づいて例えば駆動信号の電流値が調整されることで、板状部材に多量の外光が入射される場合は各画素部の輝度を大きくし、板状部材に入射される外光の量が少ない場合は各画素部の輝度を小さくすることが可能となる。

この、複数の画素部の消灯時、板状部材に入射する外光のうち、表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出する態様では、前記制御部は、前記検出信号に基づいて、前記消灯時において前記光検出手段によって検出された光の強度、及び前記点灯時において前記光検出手段によって検出された光の強度を割り出し、前記点灯時における光の強度から前記消灯時における光の強度を差引くことによって得られる値に基づいて、前記補正信号を生成するように構成してもよい。

このように構成すれば、制御部において、各画素部の点灯時に、光検出手段によって検出された光における外光成分を除去することにより、該画素部における発光状態をより正確に検出することが可能となる。

この、前記点灯時における光の強度から前記消灯時における光の強度を差引くことによって得られる値に基づいて、補正信号を生成する態様では、前記光検出手段は、前記表示領域の二辺の各々に対して設けられており、前記制御部は、該２つの光検出手段より出力された前記検出信号の各々に基づいて前記値として第１の値及び第２の値を得ると共に、該第１の値及び第２の値の和が一定値であるか否かについて判定し、前記一定値ではないと判定した場合に、前記補正信号を生成するように構成してもよい。

このように構成すれば、必要に応じて、適宜、各画素部の輝度を調整することが可能となる。第１の値及び第２の値の和は、各画素部における発光状態が良好な場合には、一定値となるが、発光素子が劣化することによって一定値とは異なる値となる。この場合には、駆動部は、制御部によって生成された補正信号に基づいて駆動信号の電流値を調整して、該駆動信号を出力する。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備する。

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、表示領域において高品質な画像表示を行うことが可能な投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）等を実現することも可能である。

本発明の電気光学装置の駆動方法は上記課題を解決するため、基板上の表示領域に、所定パターンで配列され発光素子を夫々含む複数の画素部と、前記表示領域に重ねられており、前記複数の画素部から夫々発光された光を透過すると共に一部を内部反射する透明媒質からなる板状部材とを備える電気光学装置の駆動方法であって、前記内部反射され且つ前記板状部材の内部を介して前記表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出する工程と、前記検出された光の量に基づいて、前記複数の画素部における発光を夫々補正する補正信号を生成する工程と、該補正信号に基づいて前記複数の画素部を夫々発光させて点灯させるための駆動信号を生成する工程とを含む。

本発明の電気光学装置の駆動方法によれば、上述した本発明の電気光学装置と同様に、各画素部の輝度を調整することにより、良好な印刷を行うことが可能なプリンタヘッド、或いは高品質な画像表示を行うことが可能なディスプレイを実現することができる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を有機ＥＬ装置に適用したものである。

＜１：第１実施形態＞
本発明の電気光学装置に係る第１実施形態について、図１から図８を参照して説明する。本実施形態では、有機ＥＬ装置を用いて構成されるディスプレイについて説明する。

＜１−１：電気光学装置の構成＞
先ず、図１から図５を参照して有機ＥＬ装置の構成について説明する。図１は、有機ＥＬ装置における有機ＥＬパネルの全体構成を概略的に示す斜視図であって、図２は有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図である。また、図３は、画素部の回路構成を示す回路図である。更に、図４（ａ）は、素子基板を封止基板の側から見た有機ＥＬパネルの概略的な平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の概略的なＡ−Ａ’断面図である。加えて、図５は、有機ＥＬ装置における制御部の構成を示すブロック図である。

図１に示す有機ＥＬパネル１００において、素子基板１０上の、本発明に係る「表示領域」たる画像表示領域１１０には複数の画素部が所定パターンで平面状、即ち２次元的に配列されて形成されている。複数の画素部は夫々、後述するように本発明に係る「発光素子」の一例として有機ＥＬ素子を含んでいる。

封止基板２０は、透明媒質からなる板状部材を用いて構成されており、画像表示領域１１０に重ねられて、素子基板１０に対して対向配置される。これにより、各画素部の有機ＥＬ素子は封止基板２０によって封止される。

また、図１中、素子基板１０上に、該素子基板１０の封止基板２０を挟む左右両辺に対して、本発明に係る「導光手段」の一例として導光板１２ａ及び１２ｂが設けられている。更に、素子基板１０上には、導光板１２ａ及び１２ｂと対応する光検出手段１４ａ及び１４ｂが設けられている。

導光板１２ａ及び１２ｂは、例えばアクリルを材料とする透明媒質によって構成される。ここで、封止基板２０を構成する透明媒質は、導光板１２ａ及び１２ｂの屈折率より小さい屈折率の透明材料を用いて構成されるのが好ましい。

本実施形態では、本発明に係る「駆動部」の一例として後述する走査線駆動回路及びデータ線駆動回路が有機ＥＬパネル１００に、内蔵されており、更に、これらの駆動回路に対して画像信号、クロック信号、各種制御信号、電源信号等の各種信号を供給する駆動用ＩＣがＴＡＢ（Tape Automated Bonding）実装されて設けられるものとする。この場合、素子基板１０上の画像表示領域１１０の周辺に位置する周辺領域において、封止基板２０より露出する表面の一部分には、画像表示領域１１０の一辺に沿って図１中には図示しない複数の外部回路接続端子が設けられており、該複数の外部回路接続端子に対してフレキシブル基板１１が実装されている。

次に、図２を参照して有機ＥＬ装置１の全体構成について説明する。有機ＥＬ装置１は、主要部として、有機ＥＬパネル１００、並びに走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０を備える。

有機ＥＬパネル１００における画像表示領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応する各画素部７０はマトリクス状に配列される。更に、画像表示領域１１０には各データ線１１４に対して配列された画素部７０に対応する電源ライン１１７が設けられている。

次に、図３を参照して、画素部７０の構成について説明する。図３において、画素部７０には、有機ＥＬ素子７２が設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８が設けられている。

スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。また、駆動用トランジスタ７４のソース電極には、電源ライン１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には有機ＥＬ素子７２が電気的に接続されている。

尚、図２及び図３に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム型の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能となる。

図２において、カラー表示を行うために、画像表示領域１１０には、好ましくは、赤色に相当する光を発光する有機ＥＬ素子７２を含む赤色（Ｒ）用画素部７０、緑色に相当する光を発光する有機ＥＬ素子７２を含む緑色（Ｇ）用画素部７０、及び青色に相当する光を発光する有機ＥＬ素子７２を含む青色（Ｂ）用画素部７０の３種が設けられる。より具体的には、例えば隣接する３本のデータ線１１４毎に３種の画素部７０が設けられる。３本のデータ線１１４のうち、いずれか１本のデータ線１１４には、３種のうちいずれか１種の画素部７０が配列される。よって、画像表示領域１１０において、３種の画素部７０に対応する３種のデータ線１１４が設けられる構成となる。

図４（ａ）及び図４（ｂ）には、画像表示領域１１０に配列された有機ＥＬ素子７２を模式的に示してある。図４（ｂ）において、複数の画素部７０の配列パターンに応じて、各画素部７０毎に有機ＥＬ素子７２が形成されている。図４（ａ）において、画像表示領域１１０に、上述したように各画素部７０がマトリクス状に配列されることにより、各画素部７０に形成された有機ＥＬ素子７２は平面状に配列される。

また、図４（ａ）中、導光板１２ａ及び１２ｂは、素子基板１０における互いに対向する左右両辺に対して設けられている。導光板１２ａ及び１２ｂは夫々、対応する素子基板１０の一辺に沿って、該一辺と対向する封止基板２０の一辺に隣接するように設けられている。従って、導光板１２ａ及び１２ｂは夫々、隣接する封止基板２０の一辺に対応する画像表示領域１１０の一辺に沿って、素子基板１０上に設けられている。

尚、導光板１２ａ及び１２ｂの両方若しくはいずれか一方に対して、反射シートや拡散シートを設けるようにしてもよい。これにより、後述するように、導光板１２ａ及び１２ｂを夫々経由して光検出手段１４ａ及び１４ｂに夫々到達するまでの光の損失をより少なくすることが可能となる。また、導光板１２ａ及び１２ｂが夫々、封止基板２０の一辺に対して空間を空けて設けられるようにしてもよい。

このようにすれば、後述するように封止基板２０より出射された光が、導光板１２ａ及び１２ｂに大きい角度で夫々入射されることにより、導光板１２ａ及び１２ｂ内で光を全反射させることが可能となる。よって、光検出手段１４ａ及び１４ｂに向かう光を増大させられる。

また、２つの導光板１２ａ及び１２ｂのうち一方の導光板１２ａに着目すれば、画像表示領域１１０の一辺に沿う導光板１２ａの一辺に隣接する二辺のうち、フレキシブル基板１１が実装された素子基板１０の一部分側の一辺に対して、該一辺に隣接して対応する光検出手段１４ａが設けられている。更に、他方の導光板１２ｂに対しても、一方の導光板１２ａと同様に、対応する光検出手段１４ｂが設けられている。従って、２つの光検出手段１４ａ及び１４ｂは夫々、画像表示領域１１０の一辺の端に配置されて設けられている。

図１に戻り、フレキシブル基板１１は、素子基板１０の周辺に配置された外部回路接続端子に対して実装される。尚、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０が作り込まれたＩＣ又はＬＳＩを有機ＥＬパネル１００にＣＯＧ（Chip On Glass）実装してもよい。また、データ線駆動回路１３０の一部をフレキシブル基板１１上に実装することも可能である。

図２において、駆動用ＩＣより供給される各種信号に応じて、走査線駆動回路１３０は、画像表示領域１１０に配線された走査線１１２を順次アクティブにする走査信号を「駆動信号」として、該走査線１１２に順次供給し、データ線駆動回路１５０は、画像表示領域１１０に配線された３種のデータ線１１４に、「駆動信号」としてＲ用、Ｇ用、及びＢ用の３種の画像信号を供給する。尚、走査線駆動回路１３０の動作と、データ線駆動回路１５０の動作とは、同期信号１６０によって相互に同期が図られる。

本実施形態では、更に、有機ＥＬ装置１の主要部には、画像表示領域１１０において行われる画像表示を制御する制御部２００が含まれている。本実施形態では、制御部２００は、ＩＣ又はＬＳＩに作り込まれ、該ＩＣ又はＬＳＩがフレキシブル基板１１上に実装されることにより、有機ＥＬ装置１に設けられているものとする。尚、制御部２００は、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０と共に若しくはこれとは別に素子基板１０上に形成されてもよい。

図５を参照して制御部２００の構成について説明する。２つの光検出手段１４ａ及び１４ｂは好ましくは互いに同様の構成を有している。２つの光検出手段１４ａ及び１４ｂのうち一方の光検出手段１４ａに着目すれば、該光検出手段１４ａは、フォトダイオード２３０を含む反転増幅回路として構成されている。そして、光検出手段１４ａにおいてフォトダイオード２３０によって光が検出され、該検出された光の量に応じた電流値の検出信号が光検出手段１４ａより出力される。

制御部２００には、スイッチ２０４、タイミング制御部２０２、Ａ/Ｄ変換器２０６、演算部２０８、メモリ２１２、及び補正信号生成部２１０が設けられている。スイッチ２０４によって２つの光検出手段１４ａ及び１４ｂのいずれかが選択される。また、タイミング制御部２０２は、スイッチ２０４の動作を制御することにより、２つの光検出手段１４ａ及び１４ｂから夫々出力される検出信号の、制御部２００への入力タイミングを制御する。そして、スイッチ２０４を介して入力された検出信号はＡ/Ｄ変換器２０６においてデジタル信号に変換された後、演算部２０８に入力される。演算部２０８では所定の演算が行われ、該演算結果はメモリ２１２に格納されると共に、補正信号生成部２１０に出力される。補正信号生成部２１０によって、入力された演算結果に基づいて補正信号が生成され、該補正信号は走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０を含む駆動部１２０に出力される。

ここで、本実施形態では、図１又は図４（ａ）に示すように、光検出手段１４ａ及び１４ｂと、外部回路接続端子に対して実装されているフレキシブル基板１１とは互いに近い位置に配置されているため、２つの光検出手段１４ａ及び１４ｂに接続され、外部回路接続端子を介してフレキシブル基板１１上の配線と接続される信号線を素子基板１０上で引き回して配線するには好都合である。

尚、図１又は図４（ａ）中、画像表示領域１１０の左右両辺に対してのみでなく、上辺に沿って導光板が設けられると共に、該導光板に対応する光検出手段が画像表示領域１１０の上辺の端に配置されて設けられてもよい。このように構成すれば、後述するような有機ＥＬ装置１の動作において、各画素部７０の発光状態をより正確に検出することが可能となる。

＜１−２：電気光学装置の動作＞
次に、有機ＥＬ装置１の動作について、図１から図５に加えて図６から図８を参照して説明する。図６（ａ）は図４（ａ）と同様の平面図であり、図６（ｂ）は図４（ｂ）と同様の断面図であって、夫々発光素子７２より発光される光についての説明図である。また、図７は図４（ｂ）と同様の断面図であって、封止基板２０に入射される外光についての説明図である。更に、図８は、制御部２００の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。

本実施形態では、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０を含む駆動部１２０によって、複数の画素部７０を夫々点灯させることにより、画像表示領域１１０において検査パターンを表示する。この際、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の各種毎に、各画素部７０を点灯させるものとする。

先ず、Ｒ用画素部７０が点灯される場合について説明する。Ｒ用画素部７０と対応するデータ線１１４には、図２に示すデータ線駆動回路１５０から、Ｒ用画像信号が供給される。

走査線駆動回路１３０から対応する走査線１１２に走査信号が書き込まれることにより該走査線１１２が駆動されると、Ｒ用画素部７０において、図３に示すスイッチング用トランジスタ７６がオン状態になる。スイッチング用トランジスタ７６がオン状態となると、対応するデータ線１１４よりＲ用画像信号が保持容量７８に書き込まれる。この保持容量７８に書き込まれたＲ用画像信号の電流に応じて、駆動用トランジスタ７４の電気的な導通状態が決まる。そして、駆動用トランジスタ７４のチャネルを介して対応する電源ライン１１７より、保持容量７８に書き込まれたＲ用画像信号に応じた電流が有機ＥＬ素子７２に供給される。有機ＥＬ素子７２は供給された電流に応じて赤色に相当する光を発光する。

図６（ｂ）において、有機ＥＬ素子７２より発光された光の大部分は、矢印Ｆで示すように表示光として封止基板２０を透過して出射される。図６（ａ）において、有機ＥＬ素子７２より発光された光には、画像表示領域１１０を平面的に見て矢印Ｄで示すように四方八方に進行する光が混在する。そして、図６（ａ）及び図６（ｂ）において、矢印Ｅで示すように、有機ＥＬ素子７２より発光された光のうち表示光以外の他の光について、その一部は、封止基板２０において内部反射されることにより該封止基板２０を介して画像表示領域１１０の左右両辺に到達する。

画像表示領域１１０の左右両辺のうち右辺に到達した光は、該右辺に沿った封止基板２０の端面から出射されて、該右辺に沿って配置された導光板１２ａに入射される。導光板１２ａ内に入射された光は、導光板１２ａと封止基板２０との界面に、臨界角より大きい角度で入射されることにより、導光板１２ａ内で全反射される。このような全反射によって、導光板１２ａ内を画像表示領域１１０の右辺に沿って進行した光は、該導光板１２ａより出射されて光検出手段１４ａに入射される。

図５に示す光検出手段１４ａにおいて、フォトダイオード２３０によって、導光板１２ａより出射された光が検出される。従って、画像表示領域１１０の右辺に到達した光について、導光板１２ａを経由して光検出手段１４ａに到達させるまでの損失を少なくすることが可能となる。その結果、光検出手段１４ａによって検出可能な光の量をより多くすることが可能となり、画像表示領域１１０の右辺に到達した光を、確実に且つ効率良く検出することが可能となる。

また、画像表示領域１１０の左辺に到達した光は、右辺に到達した光と同様に、左辺に沿って配置された導光板１２ｂに入射され、該導光板１２ｂ内で全反射されることにより画像表示領域１１０の左辺に沿って進行し、光検出手段１４ｂに入射される。従って、光検出手段１４ｂによって、画像表示領域１１０の左辺に到達した光を、確実に且つ効率良く検出することができる。

ここで、図７において、矢印Ｇで示すように、画像表示領域１１０において封止基板２０には、有機ＥＬ素子７２より発光された光に加えて、外光が入射される。該入射した外光の一部も、矢印Ｈで示すように、封止基板２０において内部反射されることにより該封止基板２０を介して画像表示領域１１０の左右両辺に到達する。その後、画像表示領域１１０の左右両辺に到達した光は、導光板１２ａ及び導光板１２ｂに夫々入射され、該導光板１２ａ及び導光板１２ｂ内で夫々全反射されることにより進行し、光検出手段１４ａ及び１４ｂによって夫々検出される。

このように、画像表示領域１１０の左右両辺に到達する外光の一部を、画像表示領域１１０に配列された全ての画素部７０を消灯させることにより、光検出手段１４ａ及び１４ｂの両方若しくは一方によって検出する。これにより、各画素部７０の点灯時に、光検出手段１４ａ及び１４ｂによって検出された光における外光成分を除去して、該画素部７０から発光された光の成分を分離することが可能となる。

次に、図５及び図８を参照して制御部２００の動作について説明する。図５に示す光検出手段１４ａ及び１４ｂは夫々、光の検出に応じて検出信号を生成して出力する。ここで、図１、図４（ａ）又は図６（ａ）において、画像表示領域１１０の右辺の端に配置された光検出手段１４ａから出力される検出信号を第１検出信号、画像表示領域１１０の左辺の端に配置された光検出手段１４ｂから出力される検出信号を第２検出信号として説明する。

タイミング制御部２０２によって決定された入力タイミングで、第１検出信号及び第２検出信号は夫々スイッチ２０４を介して当該制御部２００に入力され、更にＡ／Ｄ変換器２０６を介して演算部２０８に入力される。第１検出信号及び第２検出信号の入力に応じて、制御部２００において補正信号の生成に係る動作が開始される。

ここで、本実施形態では、予め全ての画素部７０を消灯させることにより、画像表示領域１１０において封止基板２０に入射された外光の一部を、光検出手段１４ａ及び１４ｂによって夫々検出する。演算部２０８は、第１検出信号及び第２検出信号の夫々の電流値に基づいて、検出された外光の強度ａを割り出して、該値ａをメモリ２１２に格納する。尚、該値ａを以下において単に外光の強度と称して説明することがある。

先ず、図５において、演算部２０８は、第１検出信号の電流値、及び第２検出信号の電流値に基づいて、光検出手段１４ａ及び１４ｂによって検出された光の強度を割り出して、該割り出した光の強度をメモリ２１２に格納する（ステップＳ１）。光検出手段１４ａによって検出された光には、外光成分及びＲ用画素部７０より発光された光の成分が含まれる。従って、第１検出信号に基づいて割り出された光の強度は、外光の強度ａに、Ｒ用画素部７０より発光された光のうち、光検出手段１４ａによって検出された光の強度ｂ１を加えた値（ａ＋ｂ１）となる。尚、該値（ａ＋ｂ１）を以下において第１の光の強度と称して説明することがある。

また、第２検出信号に基づいて割り出された光の強度も、外光の強度ａに、Ｒ用画素部７０より発光された光のうち、光検出手段１４ｂによって検出された光の強度ｂ２を加えた値（ａ＋ｂ２）となる。尚、該値（ａ＋ｂ２）を以下において第２の光の強度と称して説明することがある。

続いて、演算部２０８は、メモリ２１２に格納された外光の強度ａ、並びに第１の光の強度（ａ＋ｂ１）及び第２の光の強度（ａ＋ｂ２）を取り出して、該第１の光の強度（ａ＋ｂ１）及び第２の光の強度（ａ＋ｂ２）より夫々外光の強度ａを差引くことにより、第１の値ｂ１及び第２の値ｂ２を割り出す（ステップＳ２）。

その後、演算部２０８は、該第１の値ｂ１及び第２の値ｂ２の和（ｂ１＋ｂ２）を算出し、該値（ｂ１＋ｂ２）を演算結果として補正信号生成部２１０に出力する。また、第１の値ｂ１及び第２の値ｂ２並びに演算結果（ｂ１＋ｂ２）は、演算部２０８より出力されてメモリ２１２に格納される。

補正信号生成部２１０は、演算結果（ｂ１＋ｂ２）が一定値か否かについて判定する（ステップＳ３）。ここで、該一定値は、好ましくは、メモリ２１２又は補正信号生成部２１０に設定されている。該一定値がメモリ２１２に設定されている場合は、該一定値は補正信号生成部２１０によってメモリ２１２より取り出される。

第１の値ｂ１及び第２の値ｂ２の和は、Ｒ用画素部７０における発光状態が良好な場合には、一定値となるが、有機ＥＬ素子７２が劣化することによって一定値とは異なる値となる。補正信号生成部２１０は、演算結果（ｂ１＋ｂ２）が一定値ではないと判定した場合に（ステップＳ３：ＮＯ）、補正信号を生成して駆動部１２０に出力する（ステップＳ４）。駆動部１２０におけるデータ線駆動回路１５０では、Ｒ用画像信号の電流値が調整され、該Ｒ用画像信号が対応するＲ用画素部７０に供給されることにより、該Ｒ用画素部７０における発光が補正される。その結果、該Ｒ用画素部７０における輝度が調整される。その後、制御部２００において補正信号の生成に係る一連の動作が終了される。

他方、補正信号生成部２１０は、演算結果（ｂ１＋ｂ２）が一定値であると判定した場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、補正信号を生成しない。その後、制御部２００において補正信号の生成に係る一連の動作が終了される。

以上説明した補正信号の生成に係る一連の動作では、第１の値ｂ１及び第２の値ｂ２を用いることにより、Ｒ用画素部７０の発光状態を正確に検出することが可能となる。

尚、ステップＳ３において、第１の値ｂ１及び第２の値ｂ２の和（ｂ１＋ｂ２）が一定値か否かについて判定する代わりに、メモリ２１２に格納された、若しくは補正信号生成部２１０に設定された参照用のテーブルを用いて、Ｒ用画素部７０の発光状態を検出するようにしてもよい。参照用のテーブルには、好ましくは、複数の画素部７０の各々の正常時即ち有機ＥＬ素子７２が劣化していない時の発光状態を示す参照値が示される。この場合、補正信号生成部２１０は、第１の値ｂ１及び第２の値ｂ２のいずれかが、参照用のテーブルに示された値であるか否かについて判定し、参照用のテーブルに示された値でない場合に補正信号を生成する。

本実施形態では、Ｒ用画素部７０と同様に、Ｇ用画素部７０およびＢ用画素部７０を夫々点灯させることにより、輝度の調整を夫々行うことが可能である。従って、有機ＥＬ装置１において、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の各種毎に有機ＥＬ素子７２の劣化の程度を検出して、各画素部７０毎に輝度を補正することができる。

また、演算部２０８において割り出された外光の強度ａに基づいて、補正信号生成部２１０が補正信号を生成し、該補正信号に基づいて駆動部１２０においてデータ線駆動回路１５０がＲ用、Ｇ用、及びＢ用の３種の画像信号を夫々生成して、該３種の画像信号が夫々対応する画素部７０に供給されることで、各画素部７０の輝度が調整されるようにしてもよい。これにより、封止基板２０に多量の外光が入射される場合は各画素部７０の輝度を大きくし、封止基板２０に入射される外光の量が少ない場合は各画素部７０の輝度を小さくすることが可能となる。

よって、本実施形態では、画像表示領域１１０において高品質な画像表示を行うことが可能となる。また、各画素部７０において有機ＥＬ素子７２毎に光検出手段を設ける構成と比較して、より容易に低コストで、有機ＥＬ装置１を製造することが可能となる。

＜２；第２実施形態＞
本発明の電気光学装置に係る第２実施形態について説明する。第２実施形態では、有機ＥＬ装置を用いて構成されるラインプリンタヘッドについて説明する。第２実施形態における電気光学装置は第１実施形態と比較して、画像表示領域１１０における複数の画素部７０の配列パターンが異なる。よって、図９を参照して、第２実施形態における有機ＥＬ装置の構成について、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。尚、図９において、第１実施形態との共通個所には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図９（ａ）は、有機ＥＬ装置の全体構成を概略的に示す斜視図であって、図９（ｂ）は、素子基板１０を封止基板２０の側から見た有機ＥＬ装置の概略的な平面図である。

本実施形態では、有機ＥＬ装置１ａの表示領域１１０において複数の画素部７０は線状に即ち１次元的に配列されて形成されている。図９（ｂ）には各画素部７０に形成された有機ＥＬ素子７２を模式的に示してある。図９（ｂ）に示すように、複数の画素部７０が直線状に配列されている場合、各画素部７０の有機ＥＬ素子７２も直線状に配列される。

また、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、素子基板１０の互いに対向する左右両辺に対して、光検出手段１４ａ及び１４ｂが設けられている。光検出手段１４ａ及び１４ｂは夫々、封止基板２０の一辺に沿って、該一辺に隣接して設けられている。よって、光検出手段１４ａ及び１４ｂは夫々、隣接する封止基板２０の一辺に対応する画像表示領域１１０の一辺に沿って、素子基板１０上に設けられている。

有機ＥＬ装置１ａの動作時、複数の画素部７０を夫々、選択的に点灯させ、各画素部７０より発光された光を感光体に照射させる。そして、該感光体において光が照射された表面に形成された像をトナーで現像して、転写器で印刷用紙に転写させる。尚、図９（ａ）及び図９（ｂ）には、感光体およびトナー等の図示は省略してある。

各画素部７０の点灯時、表示領域１１０の左右両辺に到達した光は、該両辺に沿った封止基板２０の端面から夫々出射されて、光検出手段１４ａ及び１４ｂに夫々入射され、該光検出手段１４ａ及び１４ｂによって検出される。

従って、第２実施形態は、導光板等の導光手段は不要となる。また、第１実施形態と同様に、各画素部７０の輝度が調整されることにより、良好な印刷を行うことが可能となる。尚、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、複数の画素部７０の配列パターンに応じて、適宜導光手段を設けるようにしてもよい。

＜３：電子機器＞
次に、上述した電気光学装置が各種の電子機器に適用される場合について説明する。上述した電気光学装置は、電子機器に適用できる。例えば、図１０に示すように携帯電話１３００に適用してもよい。携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに、有機ＥＬパネルを有する有機ＥＬ装置を備える。尚、図１０中、有機ＥＬパネルには符号１３０４を付して示してある。

この他にも、電気光学装置は、ノート型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、テレビ、ビューファインダ、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等に適用することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう電気光学装置及びその駆動方法、並びにそのような電気光学装置を備えた各種電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

有機ＥＬパネルの全体構成を示す斜視図である。 有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図である。 画素部の回路構成を示す回路図である。 図４（ａ）は、素子基板を封止基板の側から見た有機ＥＬパネルの概略的な平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の概略的なＡ−Ａ’断面図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、発光素子より発光される光についての説明図である。 封止基板に入射される外光についての説明図である。 制御部の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。 図９（ａ）は、第２実施形態の有機ＥＬ装置の全体構成を示す斜視図であって、図９（ｂ）は、素子基板を封止基板の側から見た有機ＥＬ装置の平面図である。 電子機器たる携帯電話の斜視図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ装置
１０…素子基板
１１…フレキシブル基板
２０…封止基板
１２ａ、１２ｂ…導光板
１４ａ、１４ｂ…光検出手段
１００…有機ＥＬパネル
１１０…画像表示領域

Claims (12)

1. 基板上の表示領域に所定パターンで配列され発光素子を夫々含む複数の画素部と、
   前記表示領域に重ねられており、前記複数の画素部から夫々発光された光を透過すると共に一部を内部反射する透明媒質からなる板状部材と、
   前記内部反射され且つ前記板状部材の内部を介して前記表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出する光検出手段と
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記複数の画素部は、前記所定パターンとして平面状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記複数の画素部は、前記所定パターンとして線状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記内部反射され且つ前記一辺における前記板状部材から出射される光を、前記一辺に沿って導く導光手段を更に備え、
   前記光検出手段は、前記一辺の端に配置されており、前記導光手段により前記一辺に沿って導かれた光を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記板状部材は、前記発光素子を封止する封止基板からなり、
   前記透明媒質は、前記導光手段の屈折率より小さい屈折率の透明材料を用いて構成されること
   を特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記複数の画素部を夫々発光させて点灯させるための駆動信号を生成して、前記複数の画素部に夫々供給する駆動部を更に備えること
   を特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記光検出手段が、前記光の検出に応じて出力する検出信号に基づいて、前記画素部における発光を補正する補正信号を生成して、前記駆動部に供給する制御部を更に備えており、
   前記駆動部は、前記補正信号に基づいて前記駆動信号を補正すること
   を特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記光検出手段は、前記複数の画素部の消灯時、前記板状部材に入射する外光のうち、該板状部材において内部反射され且つ前記板状部材の内部を介して前記表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出すること
   を特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
9. 前記制御部は、前記検出信号に基づいて、前記消灯時において前記光検出手段によって検出された光の強度、及び前記点灯時において前記光検出手段によって検出された光の強度を割り出し、
   前記点灯時における光の強度から前記消灯時における光の強度を差引くことによって得られる値に基づいて、前記補正信号を生成すること
   を特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
10. 前記光検出手段は、前記表示領域の二辺の各々に対して設けられており、
    前記制御部は、該２つの光検出手段より出力された前記検出信号の各々に基づいて前記値として第１の値及び第２の値を得ると共に、該第１の値及び第２の値の和が一定値であるか否かについて判定し、
    前記一定値ではないと判定した場合に、前記補正信号を生成すること
    を特徴とする請求項９に記載の電気光学装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。
12. 基板上の表示領域に、所定パターンで配列され発光素子を夫々含む複数の画素部と、前記表示領域に重ねられており、前記複数の画素部から夫々発光された光を透過すると共に一部を内部反射する透明媒質からなる板状部材とを備える電気光学装置の駆動方法であって、
    前記内部反射され且つ前記板状部材の内部を介して前記表示領域の少なくとも一辺に到達した光を検出する工程と、
    前記検出された光の量に基づいて、前記複数の画素部における発光を夫々補正する補正信号を生成する工程と、
    該補正信号に基づいて前記複数の画素部を夫々発光させて点灯させるための駆動信号を生成する工程と
    を含むことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
    

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